CN101755344A - 一种具有填料层的光电装置及其制造方法 - Google Patents

一种具有填料层的光电装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101755344A
CN101755344A CN200880014736A CN200880014736A CN101755344A CN 101755344 A CN101755344 A CN 101755344A CN 200880014736 A CN200880014736 A CN 200880014736A CN 200880014736 A CN200880014736 A CN 200880014736A CN 101755344 A CN101755344 A CN 101755344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell mechanism
protectiveness
electric current
luminous energy
electrooptical device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880014736A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101755344B (zh
Inventor
马库斯·E·贝克
布莱恩·康普司滕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solyndra Inc
Original Assignee
Solyndra Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solyndra Inc filed Critical Solyndra Inc
Publication of CN101755344A publication Critical patent/CN101755344A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101755344B publication Critical patent/CN101755344B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

提供一种用于将光转换成电流的设备。所述设备具有包含至少一个透明部分的外壳结构。该外壳结构设置成能使光能穿过而进入该外壳结构的内部。该设备还具有位于该外壳结构内部的光电装置。该光电装置被设置成接收光能。该光电装置可用于将光能转换为电流。该设备还具有设置在该外壳结构和光电装置之间的保护性间隔材料。该保护性间隔材料可用于传输光能。该保护性间隔材料为非固态材料，具有例如小于1×106cP的粘性和大于500×10-6/℃的热膨胀系数的物理性质。

Description

一种具有填料层的光电装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请主张享受于2007年3月13日提交的美国临时专利申请No.60/906,901的权益，该临时申请通过引用全文并入本文。
发明背景
本申请涉及光电太阳能电池结构。具体地，本申请涉及在光电板外壳或模块内的保护层，该保护层将有效的光电装置包围和/或密封在该外壳或模块内。
图1是常规光电设备的示意性框图。典型地，光电模块10具有位于其中的一个或多个光电电池12a-b。通常，光电电池由设置在导电材料层18和透明导电材料层16之间的半导体结14形成。光撞击到该光电模块10上并通过透明导电材料层16传输。在半导体结层14中，光量子与所述材料相互作用从而产生电子-空穴对。典型地，半导体被掺杂，以形成从结层14延伸出的电场。因此，当阳光在该半导体中产生空穴和电子时，该空穴和电子会根据装置的极性向透明导体层16或导电层18迁移。这种迁移在电池内产生电流，该电流从电池中流出以用于存储和/或即刻使用。
太阳能电池12a的一个导电端显示为电连接到另一个太阳能电池12b的相反端。以这种方式，在一个电池中产生的电流可以被传输到最终连接着的另一个电池。当前在图1中所述的装置表示为串联连接的太阳能电池，由此形成更高电压的设备。在另一方式中(未示出)，将太阳能电池并联连接，这种方式增加的不是电压而是电流。无论如何，本发明涉及任何太阳能电池装置，不管它们是串联连接还是并联连接的或是任何上述方式的组合。
图2是光电设备的示意性框图。该光电设备具有光电板20，该光电板含有如上所述的那些有效的光电装置。该光电板20由一个或多个光电电池、光电模块或其它类似光电装置(单一个或多个的、单独或与另一个组合的)形成。框架22包围着光电板的外边缘，由此收容该有效的光电装置。相对于光电板20平直地或呈一定角度地设置框架22。
图3是在图2中所示的光电设备的侧面截面图。这种情况下，该横截面是沿图2上所示的A-A’线取得的。该光电板具有设置在框架22内的光电太阳能装置18。通过框架22固定玻璃、塑料或其它半透膜栅栏，以将该光电装置18与外部环境屏蔽。在一些常规的光电设备中，在光电装置18和半透膜栅栏26之间放置另一层压层24。
光通过透明栅栏26撞击，并撞击光电装置18。很类似于图1中相关的描述，当光撞击光电装置18并在其中被吸收时能够产生电流。
尽管所述透明栅栏26被设计为将光电装置18与外部环境屏蔽，但是很多时候，由该透明栅栏26所提供的保护是不够的。在许多常规的光电板中，将透明栅栏26插入框架并用橡胶密封垫圈包边。尽管这样密封的保护比较充分，但是橡胶密封会随着时间老化和/或分解。因此，外部环境的成份会撞到光电装置18的半导体部分上，削弱其性能。此外，在光电装置的形成中，在制造过程中可能存在的湿气和其它污染物可能会存在于框架22中的间隔内。这样的湿气和/或污染物又会再次干扰光电装置18的有效运作。
在某些常规应用中，在光电装置18与透明栅栏26之间设置层压层24。将该层压层加热，使其熔化并贴附于光电装置18和透明栅栏26，从而为光电装置18提供进一步的环境保护。一种用于光电装置的此类层压层是乙烯-乙酸乙烯(EVA)。将EVA应用到该有效的光电装置上，在加压的情况下加热然后熔化到该装置和层压材料上。在大约85℃的温度下，EVA熔化并流进该光电装置周围的空间(volume)，并在大约120-125℃时，EVA开始交联。
应该注意，上述确定的熔化过程需要更多的步骤以制作整个面板。此外，在层压层上进行的加热需要该光电装置的至少一部分要承受所施加的热能。在某些情况下，这对光电装置自身产生负面影响。除此之外，例如EVA的层压层还具有其它缺陷，即这样的材料是易碎的。因此，如果发生透明导电材料16或18破碎的事故，则该层压层也会破碎。因此，本领域需要改进设置在外壳结构和光电装置之间的层，以防止破碎并保护光电装置。
附图说明
结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图举例说明了本发明的一个或多个实施方案，并与具体说明部分一起用于解释本发明的原理和应用。
在附图中：
图1是现有技术中常规光电装置的示意性框图。
图2是现有技术中常规光电设备的示意性框图。
图3是图2中所示的光电设备的侧面截面图。
图4是具有密封层的光电设备的截面。
图5是另一种具有密封层的光电设备的截面。
图6是一种拉长的或圆柱形的光电设备的透视图。
图7是如图6所示的示例性光电设备的截面示意图，其中该截面是从垂直于光轴的纵向方向获取的。
图8是如图6所示的另一示例性光电设备的截面示意图，其中该截面是从垂直于光轴的纵向方向获取的。
详细描述
本发明的一些实施方案在此在具有保护层的太阳能电池的上下文中描述。本领域的普通技术人员会意识到下文有关本发明的详细描述仅仅是举例性的，而并意欲作任何限制。根据本公开，本领域的普通技术人员将很容易得出本发明的其它实施方案。现在将参照附图所示详细描述本发明的实施。在附图和下文的详细描述中，相同的的参考标号表示相同或类似的部分。
为了清楚起见，并没有显示和描述本发明所述实施方案的全部常规特征。当然应当理解，在开发任何这种实际的实施方案时，为了实现开发者的具体目标，例如顺应实施相关和商业相关的限制，必须要作出许多具体实施决定，对于不同的实施方案和不同的开发者，这些具体目标将是不同的。此外，可以理解这样的研发工作可能是复杂的和费时的，但是根据本公开，这些研发工作对于本领域的普通技术人员来说仍然是常规工艺。
图4是带有保护间隔28的光电设备的截面图。该截面应当理解为也穿过图2所示的线A-A’。在图4中，光电装置18被设置在框架22中，且沿着光电板或模块的面设置透明栅栏26。但是，在透明栅栏26和光电装置18之间的间隔内添加物质。该物质能够自由流动并在浇注阶段和固化前具有第一粘性v0。随着将该物质浇注到框架22、光电装置18以及透明栅栏26之间的间隔内，该物质留置在该间隔中。将足够的物质浇注到该间隔内以完全包围光电装置18。因此，在添加了上述物质或混合物之后，光电设备具有了包围光电装置18并基本上填充了由框架22、保护装置18和透明栅栏26限定形成的间隔的保护间隔28。因此，在本实施方案中，要添加的物质在其加入到所述设备框架内的间隔时为液态。该要添加的物质(例如，油)是透光的。在某些实施方案中，如果允许在可见光谱(380nm至750nm)中的光穿过该物质，则该物质是透光的。在某些实施方案中，如果允许在可见光谱(380nm至750nm)中的一部分光穿过该物质，则该物质是透光的。
形成保护间隔28的物质应当是一种为半导体装置提供电保护或具有有益的绝缘特性的物质。在某些实施方案中，选择该物质，使其固化，并使其在固化阶段之后具有比在浇注阶段时的粘性v0更大的粘性v1。这样，图4的结构能够简称为具有框架的光电模块。设置在该框架内的是将光转换为电流的光电装置。该光电模块的至少一个面是透明栅栏，该透明栅栏允许光透过而射入光电装置并为框架限定形成的内部提供环境密封。用物质填充绝大部分的由光电装置、框架和透明栅栏限定形成的间隔。该物质具有添加到该间隔时的第一粘性和当在确定的时间内固化时的第二粘性，称作最终粘性。在某些实施方案中，该最终粘性(第二粘性)大于初始的第一粘性。在某些实施方案中，该最终粘性(第二粘性)和该初始的第一粘性相同。
图5是具有密封层的另一种光电设备的截面图。在本实施方案中，所述框架是多个壁，并且各个面是透明层26a-b。将光电装置18放置在由壁22a-b和透明栅栏26a-b限定形成的空间内。这样，该光电设备的两个表面都能接收光，且通过该光电设备，从面26a或面26b进入的光都能被转换为电流。本文中，能够将其描述为用于光电装置的双型(biracial)结构。
在根据图5的实施方案中，再次向由壁22a-b和透明透明栅栏26a-b限定形成的空间内浇注所述物质。浇注该物质使得其基本密封该光电装置18，由此填充或部分填充保护间隔28。在某些实施方案中，该物质具有在浇注过程中的第一粘性v0和在固化阶段之后的第二粘性v1(最终粘性)，其中v1基本上大于v0。在某些实施方案中，该物质具有在浇注过程中的第一粘性v0和在固化阶段之后的第二粘性v1(最终粘性)，其中v1等于v0。
当前所述的设备能够可以基于多种几何构型，并且制造方法能够应用于所有那些几何构型。本说明书应当解读为包括那些几何构型，而不应当限制在那些明确提及的具体几何构型范围内。
图6是拉长的或圆柱形的光电设备的透视图。所述结构和方法也能够应用于此几何构型。
图7是类似图6中所示的示例性光电设备的截面示意图，其中该截面是从垂直于径向轴的纵向方向上获取的。光电装置18设置在外侧的透明栅栏26内。光撞击在该结构上并在该光电装置上被收集，其中一部分光被转换为电流。将所述物质浇注到该光电装置和透明栅栏26之间的间隔内以填充保护间隔28。
图8是类似图6中所示的另一个示例性光电设备的截面示意图，其中该截面是是从垂直于径向轴的纵向方向上获取的。光电装置18设置在外侧的透明栅栏26内。本例中的光电装置与实心圆柱形相反，是管状的。同样，光撞击在该结构上并在该光电装置18上被收集，其中一部分光被转换为电。将所述物质浇注到该光电装置和透明栅栏26之间的间隔内以填充保护间隔28。
应当注意的是，框架、透明栅栏和光电装置的几何构型的许多组合都是可行的。框架的可能形状包括箱体形的、带角的、具有各种弯曲特征的，或没有框架，如图7和图8所示的形状。透明栅栏的可能几何构型包括圆柱形、径向尺寸远远小于长度的各种拉长结构、板状、具有弯曲特征的、箱体形的或任何适于光电产生的可能几何构型。光电装置自身可以是各种几何构型，包括板状、具有弯曲特征的、拉长的、圆柱形或任何适于光电产生的可能几何构型。同样，这些说明应当认为是对各种组合的预期。对组合的列举以及对可能几何构型的各种细分列举应当当然地看作是非限制性的，并且应当视为对各种几何构型和关系的举例，其中所述设备可以形成或可以由可以使用所述方法的该各种几何构型和关系形成。
在某些实施方案中，所述光电装置是拉长的，具有纵向尺寸和宽度尺寸。在某些实施方案中，该纵向尺寸至少比该宽度尺寸大四倍。在另一些实施方案中，该纵向尺寸至少比该宽度尺寸大五倍。在又一些其它实施方案中，该纵向尺寸至少比该宽度尺寸大六倍。在某些实施方案中，该纵向尺寸为10cm或更大。在另一些实施方案中，该纵向尺寸为50cm或更大。在某些实施方案中，该宽度尺寸为1cm或更大。在另一些实施方案中，该宽度尺寸为5cm或更大。在又一些其它实施方案中，该宽度尺寸为10cm或更大。在某些实施方案中，该拉长的基底是两端封闭的、仅一端封闭的或两端开放的。
在一实施方案中，用于占据保护间隔28的物质包括树脂或树脂类物质，该树脂可以作为一种组分添加，或作为能彼此相互作用从而影响粘性变化的多种组分添加。在另一实施方案中，用例如基于硅的油或液态丙烯酸酯等粘性较小的材料来稀释该树脂。在这些情况下，该初始物质的粘性远小于该树脂材料自身的粘性。
在一个例子中，用与人造橡胶类型的绝缘胶混合的中等粘性的聚二甲基硅氧烷占据保护间隔28。在一种情况下，作为例子，用85％(按重量)的50厘沲(centistoke)粘性的Dew Corning 200流体(PDMS，聚二甲基硅氧烷)；7.5％的Dew Corning 3-4207绝缘强力胶，部分A-树脂；和7.5％的DewCorning 3-4207绝缘强力胶，部分B-催化剂的混合物来形成保护间隔28。当然，其它的油、胶或硅树脂也能够制备本说明书所述的很多组分，因此本说明书应当解读为包括那些其它的用于生成所述保护间隔28的油、胶和硅树脂。这样的油包括基于硅的油，且这样的胶包括许多商业上可获得的绝缘胶，可以举出几种来。硅树脂的固化也不限于凝胶样状态。当然，商业上可获得的绝缘胶和硅树脂以及各种配方在本申请中都是预期可用的。
在一个例子中，用于形成保护间隔的组合物是85％重量的聚二甲基硅氧烷聚合物液体，其中，聚二甲基硅氧烷具有(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3的化学式，其中n在整数范围内选取，使得该聚合物液体具有50至100,000厘沲范围内的平均本体粘性(本申请中给出的所有组分粘性值均假设该组分是处在室温中的)。因此，在该聚二甲基硅氧烷聚合物液体中的聚二甲基硅氧烷分子具有可变的n值，只要该液体的本体粘性落在50至100,000厘沲范围内。可以使用本领域的普通技术人员熟知的多种方法中的任何一种来检测聚二甲基硅氧烷聚合物液体的本体粘性，例如使用毛细管粘度计。此外，该组合物还包括7.5％重量的硅树脂人造橡胶，该硅树脂人造橡胶包含至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷(CAS编号68083-19-2)和3％重量至7％重量的硅酸盐(New Jersey TSRN 14962700-5376P)。此外，该组合物还包括7.5％重量的硅树脂人造橡胶，该硅树脂人造橡胶包括至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷(CAS编号68083-19-2)和10％重量至30％重量的氢端二甲基硅氧烷(CAS 70900-21-9)以及3％重量至7％重量的三甲基色氨酸硅石(CAS编号68909-20-6)。
在一个例子中，用于形成保护间隔28的组合物是混有绝缘胶的硅树脂油。该硅树脂油为聚二甲基硅氧烷聚合物液体，而该绝缘胶是第一硅树脂人造橡胶和第二硅树脂人造橡胶的混合物。同样地，用于形成填充物层330的组合物为X％重量的聚二甲基硅氧烷聚合物液体，Y％重量的第一硅树脂人造橡胶和Z％重量的第二硅树脂人造橡胶，其中X、Y和Z的和为100。这里，聚二甲基硅氧烷具有(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3的化学式，其中n在整数范围内选取，使得该聚合物液体具有50至100,000厘沲范围内的平均本体粘性。因此，在该聚二甲基硅氧烷聚合物液体中的聚二甲基硅氧烷分子具有可变的n值，只要该液体的本体粘性落在50至100,000厘沲范围内。该第一硅树脂人造橡胶含有至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷(CAS编号68083-19-2)和3％重量至7％重量的硅酸盐(New JerseyTSRN 14962700-537 6P)。此外，该第二硅树脂人造橡胶包含至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷(CAS编号68083-19-2)和10％重量至30％重量的氢端二甲基硅氧烷(CAS 70900-21-9)以及3％重量至7％重量的三甲基色氨酸硅石(CAS编号68909-20-6)。在本实施方案中，X可以在30至90的范围内，Y可以在2至20的范围内，Z可以在2至20的范围内，条件是X、Y和Z的总和为100。
在另一例子中，用于形成保护间隔的组合物是混有绝缘胶的硅树脂油。该硅树脂油为聚二甲基硅氧烷聚合物液体，而该绝缘胶是第一硅树脂人造橡胶和第二硅树脂人造橡胶的混合物。同样地，用于形成填充物层330的组合物为X％重量的聚二甲基硅氧烷聚合物液体，Y％重量的第一硅树脂人造橡胶和Z％重量的第二硅树脂人造橡胶，其中X、Y和Z的和为100。这里，聚二甲基硅氧烷具有(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3的化学式，其中n在整数范围内选取，使得该聚合物液体具有至少为500×10-6/℃的体热膨胀系数。因此，在该聚二甲基硅氧烷聚合物液体中的聚二甲基硅氧烷分子具有变化的n值，只要该液体具有至少960×10-6/℃的体热膨胀系数。该第一硅树脂人造橡胶含有至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷(CAS编号68083-19-2)和3％重量至7％重量的硅酸盐(New Jersey TSRN14962700-537 6P)。此外，该第二硅树脂人造橡胶包含至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷(CAS编号68083-19-2)和10％重量至30％重量的氢端二甲基硅氧烷(CAS 70900-21-9)以及3％重量至7％重量的三甲基色氨酸硅石(CAS编号68909-20-6)。在本实施方案中，X可以在30至90的范围内，Y可以在2至20的范围内，Z可以在2至20的范围内，条件是X、Y和Z的总和为100。
在本发明中，使用组合物占据保护性装置18、框架22和透明栅栏26所限定形成的保护间隔28，且将该材料称作保护性间隔材料。在一些实施方案中，该保护性间隔材料占据保护间隔28总体积的至少50％、保护间隔28总体积的至少60％、保护间隔28总体积的至少70％、保护间隔28总体积的至少80％、或保护间隔28总体积的至少90％，而剩下的体积则是例如空气的气体。
在某些实施方案中，用于占据保护间隔28的所述组合物(“保护性间隔材料”)为与绝缘胶混合的完全透明的硅树脂油。在某些实施方案中，该保护性空间材料具有大于250×10-6/℃、大于300×10-6/℃、大于400×10-6/℃、大于500×10-6/℃、大于1000×10-6/℃、大于2000×10-6/℃、大于5000×10-6/℃或是在250×10-6/℃至10000×10-6/℃之间的体热膨胀系数。在某些实施方案中，该保护性材料具有超过9.8m/s2的粘附力。本发明的保护性间隔材料与现有技术相比优越，因为它们具有粘附性，这能使它们粘附于透明层26，从而在该透明层被打碎时，该保护性间隔材料和透明层26之间的粘合剂会防止碎片散射和对目标造成损害。
在某些实施方案中，还可以原位使用基于硅树脂的绝缘胶。该绝缘胶还能够与基于硅树脂的油混合以减小初始粘性和最终粘性。在该混合物中基于硅树脂的油的重量比可以变化。在该基于硅树脂的油和基于硅树脂的绝缘胶的混合物中，基于硅树脂的油的重量百分比可以为以下数值或在其周围(例如±2.5％)：25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％和85％。20％-30％、25％-35％、30％-40％、35％-45％、40％-50％、45％-55％、50％-60％、55％-65％、60％-70％、65％-75％、70％-80％，、75％-85％和80％-90％(按重量)的范围也在预测范围内。此外，当使用其它类型的油或丙烯酸酯代替基于硅的油或添加到基于硅的油中以减小所述胶混合物自身的最初粘性时，对于该混合物，同样能够预测以上相同的重量比。
85％的50厘沲(centistoke)粘性的Dew Corning 200流体(PDMS，聚二甲基硅氧烷)；7.5％的Dew Corning 3-4207绝缘强力胶，部分A-树脂；和7.5％的Dew Corning 3-4207绝缘强力胶，部分B-Pt催化剂的混合物的初始粘性为大约100厘泊(cP)。设想初始粘性小于1cP、小于5cP、小于10cP、小于25cP、小于50cP、小于100cP、小于250cP、小于500cP、小于750cP、小于1000cP、小于1200cP、小于1500cP、小于1800cP、小于2000cP，并且在1-2000cP范围内的初始粘性都是可接受的。其它的范围可以包括1-10cP、10-50cP、50-100cP、100-250cP、250-500cP、500-750cP、750-1000cP、800-1200cP、1000-1500cP、1250-1750cP、1500-2000cP和1800-2000cP。在某些情况下，还可以使用在1000-1500cP之间的初始粘性。
在某些实施方案中，设想保护间隔28的最终粘性完全超过初始粘性。在大多数情况下，最终粘性与初始粘性之比至少为50∶1。对于较低的初始粘性，最终粘性与初始粘性之比可以为20,000∶1，或在某些情况下，高达50,000∶1。在大多数情况下，对于在10cP范围内的初始粘性，可以使用在5,000∶1到20,000∶1之间的最终粘性与初始粘性之比。对于在1000cP范围内的初始粘性，设想最终粘性与初始粘性之比在50∶1到200∶1之间。在短期内，可以预期在200∶1至1,000∶1、1,000∶1至2,000∶1、2,000∶1至5,000∶1、5,000∶1至20,000∶1、20,000∶1至50,000∶1、50,000∶1至100,000∶1、100,000∶1至150,000∶1、和150,000∶1至200,000∶1范围内的比率。
所述保护间隔28的最终粘性典型地处于50,000cP至200,000cP的状态。在某些情况下，预计最终粘性为至少1×106cP。预计最终粘性为至少50,000cP、至少6,0000cP、至少75,000cP、至少100,000cP、至少150,000cP、至少200,000cP、至少250,000cP、至少300,000cP、至少500,000cP、至少750,000cP、至少800,000cP、至少900,000cP、至少1×106cP。用于所述密封层的最终粘性的范围可包括50,000cP至75,000cP、60,000cP至100,000cP、75,000cP至150,000cP、100,000cP至200,000cP、100,000cP至250,000cP、150,000cP至300,000cP、200,000cP至500,000cP、250,000cP至600,000cP、300,000cP至750,000cP、500,000cP至800,000cP、600,000cP至900,000cP和750,000cP至1×106cP。
固化温度可以有许多种，包括室温下普通固化温度。如果在室温情况下，所述固化步骤不需要涉及向系统增加热能。预计能用于固化的温度(温度以华氏度为单位)为高达60度、高达65度、高达70度、高达75度、高达80度、高达85度、高达90度、高达95度、高达100度、高达105度、高达110度、高达115度、高达120度、高达125度、高达130度，和通常在55至130度之间的温度。其它的固化温度范围可以包括60-85度，70至95度、80至110度、90-120度以及100-130度。应当注意的是，所有这些单个温度和范围都低于交联EVA所需的温度。
所述混合物质的加工时间也是能够改变的。本文中所述的混合物的加工时间是指当物质(例如，用于形成保护性间隔材料28的所述物质)混合后固化为粘性超过其初始粘性两倍所需的时间。所述层的加工时间也可以改变。具体地，少于5分钟、大约10分钟、长达30分钟、长达1小时、长达2小时、长达4小时、长达6小时、长达8小时、长达12小时、长达18小时和长达24小时的加工时间都是可以预期的。实际中发现1天或少于1天的加工时间是最佳的。在5分钟到1天之间的任意加工时间都是可以接受的。
在本发明中，树脂可以是那些具有一个固化前粘性和一个固化后更大粘性的合成及天然物质。该树脂可以是天然单一的，或者是来源于形成该树脂的两种其它物质的混合物。
在另外一种实施方案中，所述保护间隔28可以仅包括液体。在一种情况下，该填充层可以是绝缘油。这样的绝缘油可以是基于硅树脂的。在一个例子中，该油可以是85％的50厘沲(centistoke)粘性的Dew Corning 200流体(PDMS，聚二甲基硅氧烷)。可以意识到许多不同的油都能够用于代替聚二甲基硅氧烷，并且本发明应当被解读为包括这样的具有合适光学性能的其它类似绝缘油。这种油自身的本体粘性的范围可以在包括0.1至1厘沲、1至5厘沲、5至10厘沲、10至25厘沲、25至50厘沲、40至60厘沲、50至75厘沲、75至100厘沲和80至120厘沲的范围内。在本段中所述的每个单点之间的范围也是可以预期的。
在某些实施方案中，在保护间隔28中的所述材料具有小于1×106cP的粘性。在某些实施方案中，在保护间隔28中的该材料具有超过500×10-6/℃或超过1000×10-6/℃的热膨胀系数。在某些实施方案中，在保护间隔28中的该材料包含聚二甲基硅氧烷聚合物。在某些实施方案中，在保护间隔28中的该材料按重量包括：小于50％的绝缘胶或形成绝缘胶的成分；和至少30％的硅树脂油。该硅树脂油具有不超过该绝缘胶或形成该绝缘胶的成分的初始粘性一半的初始粘性。在某些实施方案中，在保护间隔28中的该材料具有大于的500×10-6/℃的热膨胀系数并按重量包含：小于50％的绝缘胶或形成绝缘胶的成分和至少30％的硅树脂油。在某些实施方案中，在保护间隔28中的该物质由与绝缘胶混合的硅树脂油形成。在某些实施方案中，该硅树脂油是聚二甲基硅氧烷聚合物液体，而该绝缘胶是第一硅树脂人造橡胶和第二硅树脂人造橡胶的混合物。在某些实施方案中，在保护间隔28中的材料由X％重量的聚二甲基硅氧烷聚合物液体、Y％重量的第一硅树脂人造橡胶和Z％重量的第二硅树脂人造橡胶形成，其中X、Y和Z之和为100。在某些实施方案中，该聚二甲基硅氧烷聚合物液体具有(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3的化学式，其中n在整数范围内选取，使得该聚合物液体具有落入在50厘沲至100,000厘沲范围内的平均本体粘性。在某些实施方案中，第一硅树脂人造橡胶含有至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷和3％重量至7％重量的硅酸盐。在某些实施方案中，第二硅树脂人造橡胶包含(i)至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷；和(ii)10％重量至30％重量的氢端二甲基硅氧烷；以及(iii)3％重量至7％重量的三甲基色氨酸硅石。在某些实施方案中，X在30至90之间；Y在2至20之间；和Z在2和20之间。
在某些实施方案中，在保护间隔28中的所述材料包括硅树脂胶组合物，其包含：(A)按重量100份的第一聚二有机硅氧烷，其中该第一聚二有机硅氧烷含有每分子平均至少两个硅连接的烯基基团并在250℃下具有0.2至10Pa.s的粘性；(B)按重量至少大约0.5份至大约10份的第二聚二有机硅氧烷，该第二聚二有机硅氧烷含有每分子平均至少两个硅连接的烯基基团，其中，该第二聚二有机硅氧烷在25℃下的粘性为该第一聚二有机硅氧烷在25℃下的粘性的至少四倍；(C)具有平均分子式为R7Si(SiOR8 2H)3的有机氢硅氧烷，其中R7是具有1至18个碳原子的烷基，或芳基；R8是具有1至4个碳原子的烷基，其量足以在组合的成分(A)和(B)中提供每个烯基基团0.1至1.5个硅酮结合的氢原子；和(D)氢化硅烷化催化剂，其量足以固化美国专利No.6169155中所公开的组合物，该美国专利通过引用全文并入本文。事实上，通过引用而全文并入本文的美国专利No.6169155中所公开的任意一种化合物都能够用于占据全部或部分的保护间隔28。
在本文中，上述光电装置能够用各种基底以各种方式制造。能够用于制造该半导体光电电池的化合物的例子包括IV族元素半导体，例如碳(C)、硅(Si)(无定形的和定形的)、锗(Ge)；IV族化合物半导体，例如碳化硅(SiC)、锗化硅(SiGe)；III-V族半导体，例如锑化铝(AlSb)、砷化铝(AlAs)、氮化铝(AlN)、磷化铝(AlP)、氮化硼(BN)、砷化硼(BAs)、锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)、氮化铟(InN)、磷化铟(InP)；III-V族三元化合物半导体合金，例如砷化铝镓(AlGaAs，AlxGal-xAs)、砷化铟镓(InGaAs，InxGal-xAs)、砷化铝铟(AlInAs)、锑化铝铟(AlInAs)、砷氮化镓(GaAsN)、砷磷化镓(GaAsP)、氮化铝镓(AlGaN)、磷化铝镓(AlGaP)、氮化铟镓(InGaN)、砷锑化铟(InAsSb)、锑化铟镓(InGaSb)；III-V族四元化合物半导体合金，例如磷化铝镓铟(AlGaInP、InAlGaP、InGaAlP、AlInGaP)、砷磷化铝镓(AlGaAsP)、砷磷化铟镓(InGaAsP)、砷磷化铝铟(AlInAsP)、砷氮化铝镓(AlGaAsN)、砷氮化铟镓(InGaAsN)、砷氮化铟铝(InAlAsN)；III-V族五元化合物半导体合金，例如氮砷锑化镓铟(GaInNAsSb)；II-VI族半导体，例如硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、氧化锌(ZnO)、硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)、碲化锌(ZnTe)；II-VI族三元合金半导体，例如碲化镉锌(CdZnTe、CZT)、碲化汞镉(HgCdTe)、碲化汞锌(HgZnTe)、硒化汞锌(HgZnSe)；I-VII族半导体，例如的氯化亚铜(CuCl)；IV-VI族半导体，例如硒化铅(PbSe)、硫化铅(PbS)、碲化铅(PbTe)、硫化锡(SnS)、碲化锡(SnTe)；IV-VI族三元半导体，例如碲化铅锡(PbSnTe)、碲化铊锡(Tl2SnTe5)、碲化铊锗(Tl2GeTe5)；V-VI族半导体，例如碲化铋(Bi2Te3)；II-V族半导体，例如磷化镉(Cd3P2)、砷化镉(Cd3As2)、锑化镉(Cd3Sb2)、磷化锌(Zn3P2)、砷化锌(Zn3As2)、锑化锌(Zn3Sb2)；分层型半导体，例如碘化铅(II)(PbI2)、二硫化钼(MoS2)、硒化镓(GaSe)、硫化锡(SnS)、硫化铋(BizS3)；其它，例如硫化铜铟镓(CIGS)、硅化铂(PtSi)、碘化铋(III)(PtSi)、碘化汞(II)(BiI3)、溴化铊(I)(TlBr)；或混杂氧化物，例如二氧化钛(TiO2)、氧化铜(I)(Cu2O)、氧化亚铜(II)(CuO)、二氧化铀(UO2)或三氧化铀(UO3)。这里的列举不是限制性的，实际上是举例性质的。而且，每个单独分组目录同样是举例性质的而不是限制性的。因此，这里对能够用于所述光电装置的潜在半导体的说明应当看作是一种举例说明。
前述材料可以与各种掺杂一起用于形成半导体结。例如，硅层能够掺杂一种元素或物质，以使得当该掺杂材料加入时，它带走(接受)弱连接的外围电子，并增加自由的正电荷载流子的数量(例如p型半导体)。另一层能够掺杂一种元素或材料，以使得当该掺杂材料加入时，它提供(贡献)弱连接的外侧电子增加，并增加自由电子的数量(例如n型半导体)。还可以使用本征半导体，也称为非掺杂半导体或i型半导体。该本征半导体典型地是不带任何明显掺杂的纯半导体。该本征半导体，也称非掺杂半导体或i型半导体，是一种不存在任何明显掺杂的纯半导体。该半导体结层能够由p-型、n-型和i-型半导体的不同组合来形成，并且本文应当被解读为包含这些组合。
所述光电装置可以用各种方式制造并具有各种厚度。在此所述的该光电装置可以是所谓厚膜半导体结构，或者也可以是所谓薄膜半导体结构。
在一个实施方案中，预期一种用于将光转换成电流的装置。该装置具有外壳结构，该外壳结构有至少一部分是透明的且能让光能穿过进入由该外壳结构的侧面限定形成的内部。用于将光转换为电流的装置被设置在该外壳结构的内部，并定位成接收进入其中的光能。该用于将光转换为电流的装置捕获入射光并将其转换为电流。在外壳结构和该用于将光转换为电流的装置之间设置有保护性间隔材料，其中该保护性间隔材料能够传输光能。该保护性间隔材料是具有小于1×106cP粘性的非固态材料。在另一实施方案中，该保护性间隔材料至少部分是由人造橡胶凝胶制成。在一个实施方案中，该用于将光转换为电流的装置是基于半导体的光电电池。
还预期一种用于制造将光转换为电流的装置的方法。该方法包括提供具有内部空间的外壳结构的步骤。还预期在该外壳结构内提供一装置的步骤。将一种物质浇注到该外壳结构内并在该外壳结构内进行原位固化。在一个实施方案中，该物质在被浇注到该外壳结构中时具有小于50,000cP的粘性。在进一步的过程中，该物质被固化以使得该物质的固化后粘性在时间t2时超过50,000cP。时间t2预期为浇注结束后超过1分钟的时间。在又一另外的实施方案中，固化步骤发生在低于125华氏度的温度下。
在某些实施方案中，光电装置18包括刚性基底。在某些实施方案中，该基底的全部或部分是刚性的。材料的刚性可以用多种不同测量法来测量，包括但不限于杨氏模量。在固体力学中，杨氏模量(E)(也被熟知为杨模量、弹性模量、弹性模数或拉伸模量)是一种对给定材料硬度的度量。它被定义为对于微小的应变，应力变化与应变之间的比值。这可通过试验根据对取样材料进行拉伸测试过程中所产生的应力-应变曲线斜率来确定。下表中给出了对于各种材料的杨氏模量：
Figure G2008800147367D00181
Figure G2008800147367D00191
在本发明的某些实施方案中，当材料是由具有20GPa或更大、30GPa或更大、40GPa或更大、50GPa或更大、60GPa或更大、70GPa或更大的杨氏模量的材料制成时，认为该材料(例如，基底)是刚性的。在本发明的某些实施方案中，当材料的杨氏模量是超过应变范围的常量时，就认为该材料(例如，基底)是刚性的。这样的材料被称为线性的，并被称为符合胡克定律。由此，在某些实施方案中，用符合胡克定律的线性材料制造基底。线性材料的例子包括钢、碳纤维和玻璃。橡胶和土壤(除非在非常低的应变时)为非线性材料。在某些实施方案中，当材料经受在大范围的力(例如，在1达因和105达因之间，在1000达因和106达因之间，在10000达因和107达因之间)中任意大小的力时，该材料遵循弹性小变形理论，从而在经受这样的力时仅发生很小的拉伸、缩短或其它变形，则认为该材料为刚性。要求这种典型材料的变形(或变形的梯度)的算术平均值很小，这样当受到这样的力，其任何一个的量值的平方与其量值的一次幂相比时都很小，可忽略不计。对刚性材料要求的另一种表述为这样的材料，其可通过在大范围的力(例如在1达因和105达因之间，在1000达因和106达因之间，在10000达因和107达因之间)下的仅具有线性项的应变张量来良好表征。在新泽西普林斯顿的Borg在1962年的“工程弹性力学的基本原理(Fundamentals ofEngineering Elasticity)”第36至41页中对材料的应变张量有阐述，其通过参考并入本文。在某些实施方案中，当足够大小和尺寸的采样材料在重力下不弯曲时，该材料被认为是刚性的。
因此，对基本上密封在非固态保护性间隔材料中的带有有效光电装置的光电设备进行了说明和举例。本领域的普通技术人员会认识到可以在不脱离本发明的情况下对本发明进行许多修改和变化。当然，在每幅图和相应文字内容中所描述的各项特征可以组合在一起。
因此，应当清楚地理解，本发明并不希望受附图中特定说明和举例的具体特征的限制，本发明的主旨应该由所附权利要求书的范围来确定。应当理解，在不脱离由下文所附权利要求书所述的本发明的精神和范围情况下，可以进行各种改变、替换和改动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方案和应用，但是本领域的普通技术人员根据本公开可以理解，在不脱离本发明主旨的情况下可以进行比所述方式更多的修改。因此，本发明仅受所附权利要求书的精神的限制。

Claims (55)

1.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
外壳结构，其中该外壳结构的至少一部分是透明的，且被设置成能使光能穿过而进入该外壳结构内部；
至少一个光电装置，设置在所述外壳结构内部，且设置成接收所述光能，该至少一个光电装置能够将该光能转换为电流，其中在该至少一个光电装置中的光电装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；和
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述至少一个光电装置之间且能够传输所述光能，该保护性间隔材料为非固态材料。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有小于1×106cP的粘性。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有大于500×10-6/℃的热膨胀系数。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有大于1000×10-6/℃的热膨胀系数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述保护性间隔材料包含聚二甲基硅氧烷聚合物。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述保护性间隔材料按重量包含：
小于50％的绝缘胶或用于形成绝缘胶的成分；和
至少30％的硅树脂油，该硅树脂油具有不超过所述绝缘胶或用于形成所述绝缘胶的成分的初始粘性一半的初始粘性。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有大于500×10-6/℃的热膨胀系数，且其中所述保护性间隔材料按重量包含：
小于50％的绝缘胶或用于形成绝缘胶的成分；和
至少30％的硅树脂油。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述保护性间隔材料是由与绝缘胶混合的硅树脂油形成的。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述硅树脂油为聚二甲基硅氧烷聚合物液体，和所述绝缘胶为第一硅树脂人造橡胶和第二硅树脂人造橡胶的混合物。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述保护性间隔材料是由X％重量的聚二甲基硅氧烷聚合物液体，Y％重量的第一硅树脂人造橡胶和Z％重量的第二硅树脂人造橡胶形成的，其中X、Y和Z的和为100。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述聚二甲基硅氧烷聚合物液体具有(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3的化学式，其中n在整数范围内选取，使得所述聚合物液体具有在50厘沲至100,000厘沲范围内的平均本体粘性。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一硅树脂人造橡胶包含至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷和在3％重量至7％重量的硅酸盐。
13.根据权利要求10所述的装置，其中所述第二硅树脂人造橡胶包含：
(i)至少60％重量的二甲基乙烯基端二甲基硅氧烷；
(ii)10％重量至30％重量的氢端二甲基硅氧烷；和
(iii)3％重量至7％重量的三甲基色氨酸硅石。
14.根据权利要求10所述的装置，其中
X在30至90之间；
Y在2至20之间；
Z在2至20之间。
15.根据权利要求10所述的装置，其中所述聚二甲基硅氧烷聚合物液体具有(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3的化学式，其中n在整数范围内选取，使得所述聚合物液体具有至少500×10-6/℃的体热膨胀系数。
16.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
外壳结构，其中该外壳结构的至少一部分是透明的，且被设置成能使光能穿过而进入该外壳结构内部；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且设置成接收所述光能，该光电装置能够将该光能转换为电流；
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并且能够传输所述光能，
其中所述保护性间隔材料按重量包含：
小于50％的绝缘胶或用于形成绝缘胶的成分；和
至少30％的硅树脂油，该硅树脂油具有不超过所述绝缘胶或用于形成所述绝缘胶的成分的初始粘性一半的初始粘性。
17.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
外壳结构，其中该外壳结构的至少一部分是透明的，且能使光能穿过而进入该外壳结构内部；
用光能产生电流的装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能够将该光能转换为电流；
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并能够传输所述光能，所述保护性间隔材料包含凝胶；
其中所述保护性间隔材料按重量包含：
小于50％的绝缘胶或用于形成绝缘胶的成分；和
至少30％的硅树脂油，所述硅树脂油具有不超过所述绝缘胶或用于形成所述绝缘胶的成分的初始粘性一半的初始粘性。
18.一种用于将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供具有内部空间的外壳结构；
在所述外壳结构中提供光电装置；
向所述外壳结构内浇注液体形式的物质，该物质在时间t1时具有小于50,000cP的粘性，该时间t1是在所述浇注过程中；
固化所述物质，其中该物质在固化后的时间t2时的粘性超过50,000cP，该时间t2是在所述浇注结束后超过1分钟；
其中所述物质按重量包含：
小于50％的绝缘胶或用于形成绝缘胶的成分；和
至少30％的硅树脂油，所述硅树脂油具有不超过所述绝缘胶或用于形成所述绝缘胶的成分的初始粘性一半的初始粘性。
19.一种将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供具有内部空间的外壳结构；
在所述外壳结构中提供光电装置；
在所述外壳结构中提供物质，该物质基本上将所述光电装置密封；
固化所述物质，该固化步骤在小于125华氏度的温度下进行；
其中所述物质按重量包含：
小于50％的绝缘胶或用于形成绝缘胶的成分；和
至少30％的硅树脂油，所述硅树脂油具有不超过所述绝缘胶或用于形成所述绝缘胶的成分的初始粘性一半的初始粘性。
20.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该第一部分具有至少一个弯曲部件；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能够将光能转换为电流，其中该光电装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间且能传输光能，该保护性间隔材料为透明非固态材料。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有小于1×106cP的粘性。
22.根据权利要求20所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有大于500×10-6/℃的热膨胀系数。
23.根据权利要求20所述的装置，其中所述保护性间隔材料具有大于1000×10-6/℃的热膨胀系数。
24.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该第一部分具有至少一个弯曲部件；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能够将光能转换为电流，其中该光电装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间且能传输光能，该保护性间隔材料包含人造橡胶凝胶。
25.一种用于将光转换为电流的装置，所述装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该第一部分具有至少一个弯曲部件；
用光能产生电流的装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该产生电流的装置能将光能转换为电流，其中该产生电流的装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间且能传输光能，该保护性间隔材料包含凝胶。
26.一种将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供具有内部空间的拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该第一部分具有至少一个弯曲部件；
在所述外壳结构中提供光电装置；
向所述拉长的外壳结构中浇注液体形式的物质，该物质在时间t1时具有小于50,000cP的粘性，该时间t1是在所述浇注过程中，其中所述浇注操作使所述外壳结构中没有被所述光电装置占据的空间基本上全部被该物质占据；和
固化所述物质，其中该物质在固化后的时间t2时的粘性超过50,000cP，该时间t2是在所述浇注结束后超过1分钟。
27.一种将光转换为电流的装置的制造方法，所述方法包括：
提供具有内部空间和弯曲部分的拉长的外壳结构，该弯曲部分对光能是透明的；
在所述外壳结构中提供光电装置；
在所述外壳结构中提供物质，该物质基本上将所述光电装置密封并占据在提供该物质之前所述外壳结构中的基本上所有的自由空间；和
固化所述物质，该固化步骤在小于125华氏度的温度下进行。
28.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能将该光能转换为电流，其中该光电装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；和
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并能传输所述光能，该保护性间隔材料为具有小于1×106cP的最终粘性的非固态材料。
29.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能将该光能转换为电流，其中该光电装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；和
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并能传输所述光能，该保护性间隔材料包含人造橡胶凝胶。
30.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
用光能产生电流的装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该产生电流的装置能将该光能转换为电流，其中该产生电流的装置包括具有20GPa或更大杨氏模量的基底；和
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并能传输所述光能，该保护性间隔材料包含凝胶。
31.一种将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供具有内部空间的拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
在所述外壳结构中提供光电装置；
向所述外壳结构中浇注液体形式的物质，该物质在时间t1时具有小于50,000cP的粘性，该时间t1是在所述浇注过程中，其中所述浇注操作使所述外壳结构中没有被所述光电装置占据的空间基本上全部被该物质占据；和
固化所述物质，其中该物质在固化后的时间t2时的粘性超过50,000cP，该时间t2是在所述浇注结束后超过1分钟。
32.一种将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供拉长的外壳结构，其具有内部空间和实际上基本为圆形的横截面，该外壳结构具有对光能透明的部分；
在所述外壳结构中提供光电装置；
在所述外壳结构中提供物质，该物质基本上将所述光电装置密封并占据在提供该物质之前所述外壳结构中的基本上所有的自由空间；和
固化所述物质，该固化步骤在小于125华氏度的温度下进行。
33.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能将该光能转换为电流；
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并能传输所述光能，该保护性间隔材料为具有小于1×106cP的最终粘性的非固态材料，且所述保护性间隔材料包含：
基于硅的绝缘胶；和
基于硅的油。
34.根据权利要求33所述的装置，其中在所述保护性间隔材料中基于硅的油的量大于50％重量。
35.一种用于将光转换为电流的装置，该装置包括：
拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
光电装置，设置在所述外壳结构内部，且被设置成接收所述光能，该光电装置能将该光能转换为电流；和
保护性间隔材料，设置在所述外壳结构和所述光电装置之间并能传输所述光能，该保护性间隔材料包含凝胶，该凝胶包含：
基于硅的绝缘胶；和
基于硅的油。
36.根据权利要求35所述的装置，其中在所述保护性间隔材料中基于硅的油的量大于50％重量。
37.一种将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供具有内部空间的拉长的外壳结构，该外壳结构具有透明且能使光能穿过而进入到该外壳结构内部的第一部分，该外壳结构的横截面基本上为圆形；
在所述外壳结构中提供光电装置；
向所述外壳结构中浇注液体形式的物质，该物质在时间t1时具有小于50,000cP的粘性，该时间t1是在所述浇注过程中，其中所述浇注操作使所述外壳结构中没有被所述光电装置占据的空间基本上全部被该物质占据；和
固化所述物质，其中该物质在固化后的时间t2时的粘性超过50,000cP，该时间t2是在所述浇注结束后超过1分钟；
该物质包含：
基于硅的绝缘胶；和
基于硅的油。
38.根据权利要求37所述的方法，其中在所述物质中基于硅的油的量大于50％重量。
39.一种将光转换为电流的装置的制造方法，该方法包括：
提供具有内部空间和实际上基本上为圆形的横截面的拉长的外壳结构，该外壳结构具有对光能透明的部分；
在所述外壳结构中提供光电装置；
在所述拉长的外壳结构中提供物质，该物质基本上将所述光电装置密封并占据在提供该物质之前所述外壳结构中的基本上所有的自由空间；和
固化所述物质，该固化步骤在小于125华氏度的温度下进行；其中所述物质包含基于硅的绝缘胶和基于硅的油。
40.根据权利要求39所述的方法，其中在所述物质中基于硅的油的量大于50％重量。
41.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中所述基底的全部或所述部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
42.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中所述基底的全部或所述部分具有70GPa或更大的杨氏模量。
43.根据权利要求17所述的装置，其中所述产生电流的装置包括基底，其中所述基底的全部或一部分为刚性的。
44.根据权利要求43所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
45.根据权利要求20所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
46.根据权利要求24所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
47.根据权利要求25所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
48.根据权利要求28所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
49.根据权利要求29所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
50.根据权利要求30所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
51.根据权利要求33所述的装置，其中所述光电装置包括基底，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
52.根据权利要求33所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
53.根据权利要求35所述的装置，其中所述光电装置包括基底，其中所述基底的全部或一部分具有20GPa或更大的杨氏模量。
54.根据权利要求35所述的装置，其中所述基底的全部或一部分具有40GPa或更大的杨氏模量。
55.根据权利要求1至55中任一项所述的装置，其中所述光能包括具有在380nm和750nm之间波长的光。
CN2008800147367A 2007-03-13 2008-03-12 一种具有填料层的光电装置及其制造方法 Expired - Fee Related CN101755344B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US90690107P 2007-03-13 2007-03-13
US60/906,901 2007-03-13
PCT/US2008/003248 WO2008112239A2 (en) 2007-03-13 2008-03-12 A photovoltaic apparatus having a filler layer and method for making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101755344A true CN101755344A (zh) 2010-06-23
CN101755344B CN101755344B (zh) 2012-09-05

Family

ID=39760290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800147367A Expired - Fee Related CN101755344B (zh) 2007-03-13 2008-03-12 一种具有填料层的光电装置及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8183458B2 (zh)
EP (1) EP2132785A2 (zh)
CN (1) CN101755344B (zh)
WO (1) WO2008112239A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103636118A (zh) * 2012-06-29 2014-03-12 富士电机株式会社 具有融雪功能的太阳能模块
CN103650159A (zh) * 2011-07-14 2014-03-19 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 光电模块及制备和使用其的方法
CN104137275A (zh) * 2011-12-19 2014-11-05 道康宁公司 形成具有改善的抗冲击性的光伏电池模块的方法
CN107275718A (zh) * 2017-08-04 2017-10-20 湖州蓝光新能源科技有限公司 一种柱状锂离子电池散热装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070215195A1 (en) 2006-03-18 2007-09-20 Benyamin Buller Elongated photovoltaic cells in tubular casings
US8183458B2 (en) 2007-03-13 2012-05-22 Solyndra Llc Photovoltaic apparatus having a filler layer and method for making the same
WO2009114189A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Dow Corning Corporation Method of forming a photovoltaic cell module
WO2011028290A1 (en) * 2009-09-06 2011-03-10 Hanzhong Zhang Tubular photovoltaic device and method of making
DE102009051051A1 (de) * 2009-10-28 2011-05-05 Thermoplastik S.R.O. Photovoltaikmodul und Verfahren zu seiner Herstellung
FR2953990B1 (fr) * 2009-12-14 2013-01-11 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'encapsulation a etancheite amelioree
IT1402581B1 (it) * 2010-09-30 2013-09-13 Luxferov S R L Pannello fotovoltaico ad alto rendimento ed elevata resistenza.
ITGE20100142A1 (it) * 2010-12-24 2012-06-25 Giacomo Carcangiu Innovazioni nei moduli solari fotovoltaici e simili
ITMI20112174A1 (it) * 2011-11-29 2013-05-30 Scamar Compositi S R L Pannello fotovoltaico.
US10490682B2 (en) 2018-03-14 2019-11-26 National Mechanical Group Corp. Frame-less encapsulated photo-voltaic solar panel supporting solar cell modules encapsulated within multiple layers of optically-transparent epoxy-resin materials
CN114583010B (zh) * 2022-02-24 2023-04-07 晟高发新能源发展(江苏)有限公司 一种太阳能晶硅电池组件层压机械及层压方法

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2984775A (en) 1958-07-09 1961-05-16 Hoffman Electronics Corp Ruggedized solar cell and process for making the same or the like
US3005862A (en) 1958-09-15 1961-10-24 Int Rectifier Corp Solar battery mounting means
US3046324A (en) 1961-01-16 1962-07-24 Hoffman Electronics Corp Alloyed photovoltaic cell and method of making the same
US3990914A (en) 1974-09-03 1976-11-09 Sensor Technology, Inc. Tubular solar cell
US3976508A (en) 1974-11-01 1976-08-24 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Tubular solar cell devices
US4078944A (en) 1975-09-08 1978-03-14 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Encapsulated solar cell assembly
FR2327643A1 (fr) 1975-10-09 1977-05-06 Commissariat Energie Atomique Convertisseur d'energie lumineuse en energie electrique
US4113531A (en) 1976-10-26 1978-09-12 Hughes Aircraft Company Process for fabricating polycrystalline inp-cds solar cells
US4217148A (en) 1979-06-18 1980-08-12 Rca Corporation Compensated amorphous silicon solar cell
US4292092A (en) 1980-06-02 1981-09-29 Rca Corporation Laser processing technique for fabricating series-connected and tandem junction series-connected solar cells into a solar battery
DE3209548A1 (de) 1982-03-16 1983-10-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Solarzellenanordnung in duennschichtbauweise aus halbleitermaterial sowie verfahren zu ihrer herstellung
JPS59125670A (ja) 1983-01-06 1984-07-20 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池
JPS59143377A (ja) 1983-02-05 1984-08-16 Toyobo Co Ltd 糸状太陽電池
JPS59144177A (ja) 1983-02-07 1984-08-18 Seiko Epson Corp 太陽電池
EP0140917A1 (fr) 1983-04-25 1985-05-15 Institut De Microtechnique Cellule photovoltaique de grande surface et son procede de fabrication
JPS60187066A (ja) 1984-03-07 1985-09-24 Fuji Electric Co Ltd 太陽電池
US4783373A (en) 1986-04-18 1988-11-08 Optical Coating Laboratory, Inc. Article with thin film coating having an enhanced emissivity and reduced absorption of radiant energy
US4686323A (en) 1986-06-30 1987-08-11 The Standard Oil Company Multiple cell, two terminal photovoltaic device employing conductively adhered cells
DE8700578U1 (de) 1987-01-13 1988-11-10 Hoegl, Helmut, Dr., 82049 Pullach Solarzellenvorrichtung
US5198924A (en) * 1991-12-04 1993-03-30 General Signal Optical component coupling and composition therefor
EP0641029A3 (de) 1993-08-27 1998-01-07 Twin Solar-Technik Entwicklungs-GmbH Element einer photovoltaischen Solarzelle und Verfahren zu seiner Herstellung sowie deren Anordnung in einer Solarzelle
DE4339547A1 (de) 1993-11-19 1995-05-24 Twin Solar Technik Entwicklung Verfahren zur photovoltaischen Herstellung von Elektrizität mittels Solarzellen sowie Vorrichtung zu dessen Durchführung
DE4343514A1 (de) 1993-12-20 1995-06-22 Peter Pelz Solarmodul - bestücktes Dach- oder Wandelement, z. B. Dachziegel
US5437736A (en) 1994-02-15 1995-08-01 Cole; Eric D. Semiconductor fiber solar cells and modules
DE4406760A1 (de) 1994-03-02 1995-09-07 Twin Solar Technik Entwicklung Lichtdurchlässiges photovoltaisches Solarzellenmodul
DE19732876A1 (de) 1997-07-30 1999-02-04 Reitstall Icking Gmbh Photovoltaische Solarzellenanordnung
US6258620B1 (en) 1997-10-15 2001-07-10 University Of South Florida Method of manufacturing CIGS photovoltaic devices
US6107564A (en) 1997-11-18 2000-08-22 Deposition Sciences, Inc. Solar cell cover and coating
JPH11289103A (ja) 1998-02-05 1999-10-19 Canon Inc 半導体装置および太陽電池モジュ―ル及びその解体方法
JP3174549B2 (ja) 1998-02-26 2001-06-11 株式会社日立製作所 太陽光発電装置及び太陽光発電モジュール並びに太陽光発電システムの設置方法
US6278054B1 (en) 1998-05-28 2001-08-21 Tecstar Power Systems, Inc. Solar cell having an integral monolithically grown bypass diode
JP2000294821A (ja) 1999-04-01 2000-10-20 Sentaro Sugita 光発電素子、並びに、ソーラーセル
JP2001148500A (ja) 1999-11-22 2001-05-29 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2001320067A (ja) 2000-03-02 2001-11-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光電変換装置
US6913713B2 (en) 2002-01-25 2005-07-05 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic fibers
US6706963B2 (en) 2002-01-25 2004-03-16 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic cell interconnection
US6355873B1 (en) 2000-06-21 2002-03-12 Ball Semiconductor, Inc. Spherical shaped solar cell fabrication and panel assembly
KR100791732B1 (ko) 2000-08-22 2008-01-04 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하버드 칼리지 전기 디바이스
US6548751B2 (en) 2000-12-12 2003-04-15 Solarflex Technologies, Inc. Thin film flexible solar cell
US6706959B2 (en) 2000-11-24 2004-03-16 Clean Venture 21 Corporation Photovoltaic apparatus and mass-producing apparatus for mass-producing spherical semiconductor particles
US6762359B2 (en) 2001-01-15 2004-07-13 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Photovoltaic panel and method of producing same
US20020180909A1 (en) 2001-03-26 2002-12-05 Lubart Neil D. Device having reflective and transmissive properties
JP2003031829A (ja) 2001-05-09 2003-01-31 Canon Inc 光起電力素子
US20040023253A1 (en) 2001-06-11 2004-02-05 Sandeep Kunwar Device structure for closely spaced electrodes
US6555739B2 (en) 2001-09-10 2003-04-29 Ekla-Tek, Llc Photovoltaic array and method of manufacturing same
EP1553638B1 (en) 2002-06-21 2008-12-10 Kyosemi Corporation Light receiving or light emitting device and its production method
EP1556902A4 (en) 2002-09-30 2009-07-29 Miasole MANUFACTURING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THIN FILM SOLAR CELLS IN A LARGE SCALE
JP2007527109A (ja) * 2003-07-07 2007-09-20 ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−ション 太陽電池の封入
EP1521308A1 (de) 2003-10-02 2005-04-06 Scheuten Glasgroep Kugel- oder kornförmiges Halbleiterbauelement zur Verwendung in Solarzellen und Verfahren zur Herstellung; Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit Halbleiterbauelement und Solarzelle
US20050098202A1 (en) 2003-11-10 2005-05-12 Maltby Robert E.Jr. Non-planar photocell
KR100657949B1 (ko) 2005-02-05 2006-12-14 삼성전자주식회사 원통형 연질 태양전지 및 그의 제조방법
WO2007002110A2 (en) 2005-06-20 2007-01-04 Solyndra, Inc. Bifacial elonagated solar cell devices
US7394016B2 (en) 2005-10-11 2008-07-01 Solyndra, Inc. Bifacial elongated solar cell devices with internal reflectors
US7235736B1 (en) 2006-03-18 2007-06-26 Solyndra, Inc. Monolithic integration of cylindrical solar cells
US8183458B2 (en) 2007-03-13 2012-05-22 Solyndra Llc Photovoltaic apparatus having a filler layer and method for making the same
US20070215197A1 (en) 2006-03-18 2007-09-20 Benyamin Buller Elongated photovoltaic cells in casings
US20070215195A1 (en) 2006-03-18 2007-09-20 Benyamin Buller Elongated photovoltaic cells in tubular casings
EP2203942A2 (en) 2007-09-26 2010-07-07 Solyndra, Inc. Photovoltaic modules having a filling material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103650159A (zh) * 2011-07-14 2014-03-19 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 光电模块及制备和使用其的方法
CN104137275A (zh) * 2011-12-19 2014-11-05 道康宁公司 形成具有改善的抗冲击性的光伏电池模块的方法
CN103636118A (zh) * 2012-06-29 2014-03-12 富士电机株式会社 具有融雪功能的太阳能模块
CN107275718A (zh) * 2017-08-04 2017-10-20 湖州蓝光新能源科技有限公司 一种柱状锂离子电池散热装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008112239A3 (en) 2009-01-29
US20110232755A1 (en) 2011-09-29
US8674213B2 (en) 2014-03-18
WO2008112239A2 (en) 2008-09-18
CN101755344B (zh) 2012-09-05
US20080223442A1 (en) 2008-09-18
US8183458B2 (en) 2012-05-22
EP2132785A2 (en) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101755344B (zh) 一种具有填料层的光电装置及其制造方法
McKenna et al. Towards efficient spectral converters through materials design for luminescent solar devices
JP6086454B2 (ja) オルガノシロキサンブロック共重合体
CN101454904B (zh) 具有内部间隔的非平面式太阳能单元的组件
CN101689579B (zh) 具有包括容积补偿的容器的光伏设备
Sun et al. Optical properties of ZnO quantum dots in epoxy with controlled dispersion
CN103155174A (zh) 具有表面嵌入的添加剂的装置组件和相关的制造方法
EP3041057A2 (en) Thermoelectric apparatus and applications thereof
CN102484161B (zh) 使用具有展开的uv透射曲线的密封剂的太阳能电池极化的模块级解决方案
US20100282317A1 (en) Method and system for assembling a solar cell using a plurality of photovoltaic regions
CN105400487A (zh) 一种高亮度、高折射率led封装硅胶及其制备方法
CN104882505A (zh) 使用半导体纳米晶体的太阳能电池模块
Li et al. Cation-assisted restraint of a wide quantum well and interfacial charge accumulation in two-dimensional perovskites
DE202009007771U1 (de) Photovoltaik-Module zur Strahlungskonzentration
US20200168753A1 (en) Pid-free encapsulant for photovoltaic module, photovoltaic module including same, and method of manufacturing same
CN103897366B (zh) 柔性或薄膜太阳能电池用光固化聚脂膜及其制备方法
US20130312801A1 (en) Hybrid Photovoltaic Devices And Applications Thereof
CN101569018B (zh) 密封光伏设备
El-Bashir et al. Fullerene C 60 doped polymeric nanocomposite coatings: Moving solar spectra from ultraviolet to the deep red
Cho Recent studies of the photovoltaic device enhancement via multifunctional luminescent down-shifting films
TWM431443U (en) Solar module having thermal module
EP3782200A1 (en) Method of manufacturing a photovotaic module
CN116083042A (zh) 双组分有机硅灌封胶及其应用
Ismail et al. Castor oil-based polyurethane for affordable solar cell encapsulation
Solodovnyk et al. Light propagation in phosphor-filled matrices for photovoltaic PL down-shifting

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120905

Termination date: 20150312

EXPY Termination of patent right or utility model